Les recherches de Magalie Ochs portent sur l'intelligence artificielle et la manière dont elle pourrait être utilisée pour lutter contre les inégalités sociales à l'aide de robots sociaux et d'agents virtuels. Elle s'intéresse particulièrement à l'intégration de l'intelligence sociale et émotionnelle dans des personnages virtuels. 

Ses activités de recherche peuvent s'appliquer dans un contexte médical. Son travail permet, par exemple, de former les médecins à certaines compétences sociales, comme l'annonce de mauvaises nouvelles, par l'interaction avec un agent social virtuel. De telles interactions peuvent aussi être utiles à la formation à la prise de parole en public.

Actuellement, elle s'intéresse à la manière dont l'intelligence artificielle incarnée pourrait être utilisée pour lutter contre les inégalités sociales, réduire la discrimination et améliorer l'inclusion. Elle dirige plusieurs projets de recherche à cette fin, par exemple sur des modèles informatiques permettant de détecter et de réduire les biais dans l'IA, mais aussi sur le développement de modèles féminins virtuels afin de réduire les stéréotypes. Elle travaille aussi à la mise en place d'un théâtre virtuel pour former les témoins de situations de discrimination à réagir.  

Au-delà du cadre de ses recherches, elle s'implique profondément dans des actions visant à promouvoir les femmes dans les sciences à travers des campagnes de communication locales et nationales, des actions dans les écoles secondaires, les laboratoires de recherche et les universités.